網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成STP(生成樹(shù)協(xié)議)

生成樹(shù)協(xié)議〔STP〕SpanningTreeProtocol透明網(wǎng)橋什么是交換環(huán)路？阻止交換環(huán)路802.1DSTP生成樹(shù)運(yùn)作STP根橋選舉BPDU=橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元〔BridgeProtocolDataUnit〕〔默認(rèn)=每2秒發(fā)送一次〕根橋(RootBridge)=BridgeID最小的橋BridgeID=Bridgepriority+BridgeMACAddress根橋的選舉本地交換機(jī)的根端口選舉生成樹(shù)路徑開(kāi)銷鏈路速度開(kāi)銷（修訂的IEEE規(guī)范）開(kāi)銷（之前的IEEE規(guī)范）10Gb/s211Gb/s41100Mb/s191010Mb/s100100STP根端口〔RootPort〕選舉例如：二層網(wǎng)絡(luò)中的STPSTP指派端口(DesignatedPort)選舉STP端口角色及狀態(tài)STP端口角色RP/DP/其它的統(tǒng)稱為NDP,RP/DP最終進(jìn)入Forwarding狀態(tài),NDP(非指定端口)為Blocking狀態(tài)。

STP端口狀態(tài)Blocking(穩(wěn)定狀態(tài)):不會(huì)學(xué)習(xí)MAC地址,不能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀

Listening(過(guò)渡狀態(tài)):不會(huì)學(xué)習(xí)MAC地址,不能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀

Learning(過(guò)渡狀態(tài)):學(xué)習(xí)MAC地址,不能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀

Forwarding(穩(wěn)定狀態(tài)):學(xué)習(xí)MAC地址,轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元〔BPDU〕交換機(jī)間使用BPDU報(bào)文交換生成樹(shù)信息。在STP中，BPDU報(bào)文由RootBridge產(chǎn)生，其它交換機(jī)中轉(zhuǎn)該BPDU。交換機(jī)間使用BPDU報(bào)文交換生成樹(shù)信息。在STP中，BPDU報(bào)文由RootBridge產(chǎn)生，其它交換機(jī)中轉(zhuǎn)該BPDU。生成樹(shù)在幾種不同的狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換每個(gè)端口：STP端口狀態(tài)分析假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中交換機(jī)設(shè)備剛啟動(dòng)，每個(gè)交換機(jī)都認(rèn)為自己是RootBridge,發(fā)送BPDU報(bào)文，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的交互，最終選擇出RootBridge，同時(shí)可以確定每個(gè)交換機(jī)上的不同端口的角色〔RootPort/DesignatedPort〕,被選擇為RP或DP的端口必須經(jīng)過(guò)2個(gè)ForwardDelay時(shí)間過(guò)后，才能進(jìn)入Forward狀態(tài)。問(wèn)題1：剛啟動(dòng)的時(shí)候，所有的交換機(jī)的端口處于block(穩(wěn)定)狀態(tài)被選擇成RP或DP的端口先進(jìn)入Listen,再經(jīng)過(guò)Learning狀態(tài)，最后進(jìn)入Forward狀態(tài)，其他端口〔沒(méi)有被選舉為RP或DP的〕繼續(xù)停留在block狀態(tài)。問(wèn)題2：為什么RP/DP需要經(jīng)過(guò)2個(gè)ForwardDelay才能進(jìn)入Forward狀態(tài)？為了防止STP收斂過(guò)程中的臨時(shí)環(huán)路，當(dāng)然引入ForwardDelay后，在STP收斂過(guò)程中，將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的臨時(shí)中斷。問(wèn)題3：ForwardDelay為什么等于15秒？BPDU報(bào)文每隔2秒發(fā)送一次，通常網(wǎng)絡(luò)的直徑為7。STP中BPDU報(bào)文的類型

ConfigurationBPDU(配置BPDU):只能由RootBridge產(chǎn)生,其他交換機(jī)中轉(zhuǎn)這種BPDU

TCNBPDU(拓?fù)涓淖兺ㄖ狟PDU):由發(fā)現(xiàn)拓?fù)涓淖兊慕粨Q機(jī)產(chǎn)生拓?fù)涓淖兊臋C(jī)制在交換網(wǎng)絡(luò)中,假設(shè)一個(gè)交換機(jī)發(fā)現(xiàn)拓?fù)涓淖?它將產(chǎn)生TCNBPDU,沿著去往RootBridge方向發(fā)送,(從自己的RP端口發(fā)出,必須得到上游交換機(jī)確實(shí)認(rèn)TCA,如果沒(méi)有收到TCA,在再次發(fā)送TCNBPDU)，直到該TCNBPDU報(bào)文到達(dá)RootBridge。RootBridge收到該TCNBPDU后,在后續(xù)一段時(shí)間內(nèi)(Max-AGE+Forward_Delay)發(fā)送的configurationBPDU中的TC〔TopologyChange〕標(biāo)志位=1,所有交換機(jī)收到這種帶TC比特的ConfigurationBPDU時(shí),將本交換機(jī)的MAC地址表中的現(xiàn)有表項(xiàng)的老化時(shí)間設(shè)置為Forward_delay.配置根橋STP的增強(qiáng)特性PVST+(PerVLANSTP)PVST+能夠支持802.1Q和ISL封裝PVST+優(yōu)點(diǎn)在每個(gè)VLAN中計(jì)算一個(gè)STP實(shí)例,可以實(shí)現(xiàn)不同VLAN的流量分擔(dān),提高鏈路的利用率不同VLAN都需要計(jì)算一個(gè)STP實(shí)例，如何設(shè)BridgeID唯一?使用擴(kuò)展系統(tǒng)id。將原先16bit的優(yōu)先級(jí)劃分為2局部,前4bit依舊用作priority,后12bit將VLANID映射進(jìn)去.BridgeID字段中的擴(kuò)展系統(tǒng)ID16比特的橋優(yōu)先級(jí)字段〔使用擴(kuò)展系統(tǒng)ID〕PVST+例如VLAN1的BridgeID(假設(shè)交換機(jī)的priority為缺省值32768)

即：BridgeID=32769.MAC地址

VLAN2的BridgeID(假設(shè)交換機(jī)的priority為缺省值32768)

即：BridgeID=32770.MAC地址注：由于后12bit被用作VLANID的映射,因此配置PVST+的交換機(jī)優(yōu)先級(jí)時(shí)，步長(zhǎng)必須為4096。介紹PortFastPortFast是在接入端口而非中繼端口上配置的。配置和檢驗(yàn)PortFastspanning-treeportfast SwitchX(config-if)#在接口上配置PortFastspanning-treeportfastdefault SwitchX(confi